多尺度道路網(wǎng)絡(luò)空間動(dòng)態(tài)對象數(shù)據(jù)管理

隨著移動(dòng)電子設(shè)備、無線通信和定位技術(shù)的快速發(fā)展，道路網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的對象產(chǎn)生了大量位置信息，這些隨時(shí)間變化的位置信息需要被高效管理。本書針對道路網(wǎng)絡(luò)的多尺度和動(dòng)態(tài)性特征，系統(tǒng)總結(jié)了移動(dòng)對象數(shù)據(jù)模型、索引、查詢等數(shù)據(jù)管理、分析方法，對多尺度道路網(wǎng)絡(luò)下的移動(dòng)對象進(jìn)行建模，提出了基于多尺度道路網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)對象軌跡索引，實(shí)現(xiàn)了道路網(wǎng)絡(luò)下的移動(dòng)對象動(dòng)態(tài)查詢和移動(dòng)對象k 近鄰查詢。
本書可供地理信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)、交通、城市科學(xué)等領(lǐng)域的研究者參考使用，也可作為高等院校地理信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)研究生的參考教材。

本書針對道路網(wǎng)絡(luò)的多尺度和動(dòng)態(tài)性特征，系統(tǒng)總結(jié)了移動(dòng)對象數(shù)據(jù)模型、索引、查詢等數(shù)據(jù)管理、分析方法，對多尺度道路網(wǎng)絡(luò)下的移動(dòng)對象進(jìn)行建模，提出了基于多尺度道路網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)對象軌跡索引，實(shí)現(xiàn)了道路網(wǎng)絡(luò)下的移動(dòng)對象動(dòng)態(tài)查詢和移動(dòng)對象k近鄰查詢。

隨著移動(dòng)電子設(shè)備、無線通信和定位技術(shù)的快速發(fā)展，越來越多具有定位功能的無線手持設(shè)備和車載設(shè)備被廣泛使用，產(chǎn)生了大量的地理位置信息，這些隨時(shí)間變化的海量地理位置信息需要被高效管理，由此推動(dòng)移動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫(moving objects databases，MOD) 技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，MOD在位置服務(wù)、智能交通等應(yīng)用領(lǐng)域方面有著廣闊的應(yīng)用價(jià)值。道路網(wǎng)絡(luò)具有多尺度和動(dòng)態(tài)性的特征，當(dāng)前基于道路網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫技術(shù)的研究并未考慮這些特征，而且現(xiàn)有的移動(dòng)對象技術(shù)并不能直接應(yīng)用于具有多尺度和動(dòng)態(tài)性特征道路網(wǎng)絡(luò)下的移動(dòng)對象處理，多尺度道路網(wǎng)絡(luò)下的移動(dòng)對象模型、索引、查詢是地理信息科學(xué)領(lǐng)域亟待解決的重要問題。
本書總結(jié)了作者近年來的研究成果，主要研究了多尺度道路網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)對象模型和索引,動(dòng)態(tài)道路網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)對象查詢和道路網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)對象k 近鄰查詢。本書共分為六章，第1章概要介紹了移動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，綜述了空間數(shù)據(jù)多尺度表達(dá)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀；第2章提出了多尺度道路網(wǎng)絡(luò)模型和移動(dòng)對象數(shù)據(jù)模型，并給出了模型的尺度轉(zhuǎn)換解決方法；第3章構(gòu)建了多尺度道路網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)對象軌跡索引樹；第4章研究了動(dòng)態(tài)道路網(wǎng)絡(luò)中的連續(xù)k近鄰查詢算法；第5章研究了基于網(wǎng)絡(luò)距離的k 近鄰查詢算法；第6章總結(jié)全書的主要工作,并指出了今后進(jìn)一步的研究內(nèi)容和方向。
本書獲得了國家自然科學(xué)基金(項(xiàng)目編號：41301512) 的支持，是相關(guān)成果的總結(jié)。本書由南京曉莊學(xué)院肖暉著，李清泉、楊必勝教授等對本書相關(guān)內(nèi)容給予了指導(dǎo)與幫助，在此一并表示衷心感謝。
限于作者水平，書中難免存在疏漏之處，衷心期望讀者不吝批評指正。

著者
2023年8月于南京

第1章緒論 1
1.1研究背景與意義  2
1.2相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外研究進(jìn)展  4
1.2.1 移動(dòng)對象數(shù)據(jù)庫研究進(jìn)展  4
1.2.2 空間數(shù)據(jù)多尺度表達(dá)研究進(jìn)展  15
1.3存在的問題  21

第2章多尺度道路網(wǎng)絡(luò)約束的移動(dòng)對象數(shù)據(jù)模型 23
2.1介紹  24
2.2多尺度道路網(wǎng)絡(luò)模型  25
2.2.1 基本概念  25
2.2.2 多尺度道路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)  28
2.2.3 多尺度道路對象層次關(guān)系  29
2.3多尺度道路網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)對象數(shù)據(jù)模型  30
2.3.1 移動(dòng)對象數(shù)據(jù)類型  30
2.3.2 尺度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換  34
2.3.3 面向?qū)ο蟮腗OMSRN模型  35
2.3.4 移動(dòng)對象的操作  36
2.4多尺度移動(dòng)對象信息系統(tǒng)框架  40
2.5本章小結(jié)  41

第3章基于多尺度道路網(wǎng)絡(luò)的移動(dòng)對象軌跡索引 43
3.1介紹  44
3.2R 樹  44
3.3MSMOI 樹  46
3.3.1 索引結(jié)構(gòu)  46
3.3.2 索引插入與查詢算法  50
3.4實(shí)驗(yàn)比較與分析  53
3.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境及數(shù)據(jù)  53
3.4.2 索引樹大小  53
3.4.3 移動(dòng)對象插入測試  54
3.4.4 查詢算法測試  55
3.5本章小結(jié)  58

第4章動(dòng)態(tài)道路網(wǎng)絡(luò)中的連續(xù)k 近鄰查詢算法 61
4.1介紹  62
4.2預(yù)備知識  64
4.2.1 Voronoi圖  64
4.2.2 網(wǎng)絡(luò)Voronoi圖  65
4.3問題定義  66
4.4CkNNDN 算法  66
4.4.1 LNVD屬性  67
4.4.2 LNVD數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)  68
4.4.3 CkNNDN算法  70
4.5實(shí)驗(yàn)分析  75
4.6本章小結(jié)  78

第5章基于網(wǎng)絡(luò)距離的k 近鄰查詢算法 79
5.1介紹  80
5.2問題描述  81
5.3PPS 查詢算法  82
5.3.1 網(wǎng)絡(luò)分區(qū)與預(yù)計(jì)算  82
5.3.2 kNN查詢處理  85
5.4網(wǎng)絡(luò)分區(qū)方法  87
5.5實(shí)驗(yàn)分析  88
5.6本章小結(jié)  92

第6章結(jié)論與展望 93
6.1本書研究工作  94
6.2后續(xù)研究  95

參考文獻(xiàn) 96